住宅室內(nèi)空間的減碳設(shè)計(jì)研究

于治均 寧芙兒

關(guān)鍵詞：住宅室內(nèi)空間；減碳；碳排放；減碳措施

中國是一個(gè)發(fā)展中的國家，中國承諾到2030 年二氧化碳（CO2）排放達(dá)到峰值，到 2060 年實(shí)現(xiàn)碳中和。建筑行業(yè)的碳排放達(dá)到51.3%，此行業(yè)是需要綠色改革的主要行業(yè)[1]。建筑的設(shè)計(jì)、運(yùn)營、管理和使用將會(huì)直接影響城市碳中和的有效性，而室內(nèi)空間是建筑本身最重要的組成部分，住宅室內(nèi)空間項(xiàng)目工程是室內(nèi)空間必不可少的環(huán)節(jié)[2]。因此，對(duì)于住宅室內(nèi)空間的減碳設(shè)計(jì)研究是實(shí)現(xiàn)減碳目標(biāo)的關(guān)鍵。隨著中國人口的持續(xù)增長及都市化進(jìn)程的推進(jìn)，人們對(duì)于住宅面積與品質(zhì)的需求不斷提升，住宅項(xiàng)目開發(fā)仍然是目前房地產(chǎn)開發(fā)投資的核心業(yè)務(wù)[3]。住宅室內(nèi)空間的減碳，可以通過控制及降低室內(nèi)能耗，更好地服務(wù)于人們的生活，提升人與環(huán)境的和諧共生[4]。

1 住宅室內(nèi)空間的減碳設(shè)計(jì)現(xiàn)狀

1.1 缺乏標(biāo)準(zhǔn)化的規(guī)范及監(jiān)管機(jī)制

中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部頒布了建筑及室內(nèi)設(shè)計(jì)各項(xiàng)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)依據(jù)。其中，《綠色建筑評(píng)價(jià)體系》和《裝配式建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)建筑的能耗、碳排放計(jì)算、工廠標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)制件、施工工藝及效率的提升提出了明確的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與依據(jù)?！睹裼媒ㄖこ淌覂?nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》《室內(nèi)裝飾裝修材料人造板及其制品中甲醛釋放限量》《室內(nèi)裝飾裝修材料溶劑型木器涂料中有害物質(zhì)限量》《室內(nèi)裝飾裝修材料內(nèi)墻涂料中有害物質(zhì)限量》《室內(nèi)裝飾裝修材料膠粘劑中有害物質(zhì)限量》《室內(nèi)裝飾裝修材料木家具中有害物質(zhì)限量》《室內(nèi)裝飾裝修材料壁紙中有害物質(zhì)限量》《室內(nèi)裝飾裝修材料聚氯乙烯卷材地板中有害物質(zhì)限量》《建筑工程施工質(zhì)量驗(yàn)收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》《建筑工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》《建筑電氣工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》等是跟室內(nèi)設(shè)計(jì)相關(guān)的基本規(guī)范與準(zhǔn)則[5]。然而，中國與美國相比，對(duì)于民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染物，有著不同的定義。在中國頒布的《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境控制污染規(guī)范》將室內(nèi)環(huán)境污染物定義為氡、甲醛、氨、苯和總揮發(fā)性有機(jī)化合物（TVOC）。美國環(huán)境署（EPA）對(duì)揮發(fā)性有機(jī)化合物的定義除了一氧化碳、二氧化碳、碳酸、金屬碳化物、碳酸鹽及碳酸銨以外，所有參與大氣中光化學(xué)反應(yīng)的含碳化合物統(tǒng)稱為揮發(fā)性有機(jī)化合物 [5]。反觀中國現(xiàn)有規(guī)范，并未將二氧化碳等含碳有機(jī)物排放問題專項(xiàng)提出，也未曾提及從材料的生產(chǎn)到制造再到安裝施工的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，并對(duì)它進(jìn)行完善[6]。

現(xiàn)階段，縱觀整個(gè)住宅室內(nèi)空間裝飾工程行業(yè)，并沒有針對(duì)“減碳理念”提出專項(xiàng)設(shè)計(jì)及監(jiān)管機(jī)制。首先，設(shè)計(jì)階段，對(duì)于設(shè)計(jì)圖紙及施工圖的報(bào)審及備案沒有專項(xiàng)指導(dǎo)意見。其次，在室內(nèi)工程建設(shè)的全動(dòng)態(tài)過程中，項(xiàng)目的報(bào)建和報(bào)驗(yàn)沒有相關(guān)單位進(jìn)行材料和設(shè)備的環(huán)保檢驗(yàn)，也沒有廢棄物處理的監(jiān)督與管理。最后在項(xiàng)目驗(yàn)收階段，也沒有相關(guān)的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。

1.2 欠缺新材料和新工藝的使用

科技創(chuàng)新是推動(dòng)低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要方式，基于科技的發(fā)展與進(jìn)步出現(xiàn)了許多新材料與新工藝。新舊材料的替換，施工工藝的提升是住宅室內(nèi)空間實(shí)現(xiàn)節(jié)能、減碳、資源可持續(xù)利用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[7]。然而，縱觀我國的住宅室內(nèi)空間項(xiàng)目，欠缺新材料與新工藝的使用。

1.3 行業(yè)人員缺乏減碳的理論知識(shí)

住宅室內(nèi)空間行業(yè)人員缺乏對(duì)于減碳的新材料、新工藝及新設(shè)備的知識(shí)。專業(yè)從業(yè)人員不僅要明白新材料本身的物理屬性，還要明白新材料在生產(chǎn)制作過程中所產(chǎn)生的碳排放量和能量的消耗。雖然室內(nèi)設(shè)計(jì)行業(yè)一直流行“重裝飾、輕裝修”的說法，但是在實(shí)操過程中往往很難實(shí)現(xiàn)。住宅室內(nèi)空間行業(yè)人員唯獨(dú)缺少對(duì)減碳理念的思考，一般會(huì)以原始建筑條件、業(yè)主喜好、成本預(yù)算、視覺效果、美學(xué)展現(xiàn)、文化傳承、市場(chǎng)趨勢(shì)、業(yè)態(tài)布局、材料特點(diǎn)及施工工藝等維度作為設(shè)計(jì)的思考[8]。硬性的限制條件加上設(shè)計(jì)過程中缺乏減碳意識(shí)和理念，“重裝飾、輕裝修”往往只會(huì)成為設(shè)計(jì)說辭的一部分，效果甚微。主觀意識(shí)的缺乏直接或間接地影響了建設(shè)單位或業(yè)主對(duì)方案的評(píng)估，進(jìn)而導(dǎo)致了后續(xù)的施工方及材料商也只能按圖施工及供貨，最后導(dǎo)致住宅室內(nèi)空間工程項(xiàng)目成果偏離減碳的目標(biāo)。

2 住宅室內(nèi)空間碳排放的來源

有研究表明，室內(nèi)設(shè)計(jì)的碳排放可能與建筑物結(jié)構(gòu)和圍護(hù)結(jié)構(gòu)相關(guān)的排放量相同或更多，室內(nèi)設(shè)計(jì)一直對(duì)于減碳造成了較大的傷害。評(píng)估建筑物碳足跡的主要方式為生命周期評(píng)估（LCA），然而建筑與室內(nèi)空間的生命周期卻是完全不同的。室內(nèi)設(shè)計(jì)生命周期階段為新建、修繕及拆除過程，并以新建階段的碳排放量最高，拆除次之，修繕最少[5]。例如，居民購買二手居住用房，新的戶主通常會(huì)以滿足自己的需求對(duì)整個(gè)空間進(jìn)行重新裝修，導(dǎo)致產(chǎn)生二次碳排放。室內(nèi)空間中，固定柜體工程碳排放較高，其次為墻面、天花板、地面及分隔墻裝飾[5]。同時(shí)，居住空間的大小與碳排放量有關(guān)。在居住空間中，碳排放的大小順序?yàn)椋嚎蛷d、其他空間、衛(wèi)生間、玄關(guān)、餐廳、書房及廚房。

3 住宅室內(nèi)空間的減碳設(shè)計(jì)意義

住宅室內(nèi)空間的減碳設(shè)計(jì)不僅可以節(jié)約能源，還可以實(shí)現(xiàn)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展[7]。近些年，人們對(duì)于健康的意識(shí)尤為重視，對(duì)綠色及環(huán)保材料的需求大幅度提升[8]。室內(nèi)新風(fēng)系統(tǒng)、無輻射材料和可循環(huán)材料的利用逐漸被業(yè)界所接受，減少了更多的能源消耗，再次推動(dòng)了行業(yè)未來發(fā)展的轉(zhuǎn)型[9]。住宅室內(nèi)空間的減碳設(shè)計(jì)對(duì)于構(gòu)建低碳綠色建筑、低碳綠色社區(qū)及低碳綠色生態(tài)城市發(fā)揮著重要作用，成為了可持續(xù)發(fā)展的一部分。

4 室內(nèi)空間的減碳設(shè)計(jì)案例

2019 年位于佛羅里達(dá)州的Pearl Home 團(tuán)隊(duì)所設(shè)計(jì)的HuntersPoint 樣板間在芝加哥的綠色建筑會(huì)議上獲得了世界上第一個(gè)LEED 零認(rèn)證的單戶住宅（如圖 1）。此外，Hunters Point 能源社區(qū)也是第一個(gè)LEED 零認(rèn)證的可持續(xù)社區(qū)。該社區(qū)致力于為社區(qū)居民提供免費(fèi)的電力，社區(qū)為86 戶家庭都配備了太陽能和一個(gè)能夠?yàn)榧彝ゼ捌渌胤教峁╇娏Φ膬?chǔ)能系統(tǒng)，并承諾為他們的儲(chǔ)能系統(tǒng)提供15 年保修期。樣板間采用了可持續(xù)材料進(jìn)行建造，包括鋼、鋁、木材、預(yù)制混凝土和碳纖維結(jié)構(gòu)等。智能家居方面選用Google Home 智能家居技術(shù)、屋頂太陽能陣列、Sonnen 智能住宅能源管理系統(tǒng)、能源之星電器、WaterSense 高效燈具等。此外，全屋采用了噴涂泡沫絕緣材料，這種材料是提高低碳家庭能源效率的最佳選擇之一。同時(shí)，墻壁運(yùn)用了閉孔泡沫與玻璃纖維氈相結(jié)合，閉孔絕緣是獲得 FEMA 批準(zhǔn)的防洪絕緣。

5 住宅室內(nèi)空間的減碳設(shè)計(jì)策略

5.1 加強(qiáng)有關(guān)減碳規(guī)范的制定與扶持

隨著中國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，帶來了建筑業(yè)的發(fā)展與崛起。近年來，國家提倡生態(tài)文明建設(shè)的口號(hào)，并且設(shè)定了碳中和的發(fā)展目標(biāo)。建筑行業(yè)作為碳排放消耗比較高的產(chǎn)業(yè)，政府的政策指導(dǎo)、行業(yè)協(xié)會(huì)的統(tǒng)籌規(guī)劃、企業(yè)的市場(chǎng)主導(dǎo)，三者協(xié)調(diào)合作是引導(dǎo)市場(chǎng)發(fā)揮資源配置的關(guān)鍵。相關(guān)部門應(yīng)該對(duì)減碳政策予以制定規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)階段，針對(duì)住宅室內(nèi)空間的減碳專項(xiàng)法律規(guī)范有所缺失。

建議住宅室內(nèi)空間工程項(xiàng)目以減碳作為硬指標(biāo)，從規(guī)劃設(shè)計(jì)、材料選取、施工圖審查備案、報(bào)建及項(xiàng)目驗(yàn)收等階段納入審批流程。并且，需要相關(guān)單位對(duì)整個(gè)階段進(jìn)行監(jiān)督與監(jiān)管。在項(xiàng)目施工階段，不定時(shí)進(jìn)行檢查與監(jiān)管。在項(xiàng)目完成時(shí)，需要再次進(jìn)行審核，對(duì)于審核結(jié)果詳細(xì)記錄與備案，確保工程落地的有效性。

此外，對(duì)于營建低碳的住宅室內(nèi)空間工程項(xiàng)目的相關(guān)企業(yè)單位予以獎(jiǎng)項(xiàng)、政府補(bǔ)貼及資金支持，鼓勵(lì)建造低碳住宅項(xiàng)目，從而推動(dòng)住宅空間的轉(zhuǎn)型發(fā)展，為整個(gè)行業(yè)的創(chuàng)新做出一份貢獻(xiàn)。

5.2 注重減碳工藝及技術(shù)

通常住宅室內(nèi)空間的裝修設(shè)計(jì)因業(yè)主不同，所產(chǎn)生的需求也不同。大部分業(yè)主會(huì)無意識(shí)地對(duì)室內(nèi)空間進(jìn)行過量裝修及大面積拆除，過多的裝修建材及復(fù)雜多余的裝修手法，導(dǎo)致環(huán)境負(fù)荷較高，進(jìn)而危害人體健康。

住宅室內(nèi)空間的舒適性是裝修的重點(diǎn)，以自然通風(fēng)、自然采光、智能照明、任務(wù)照明、保溫供暖、隔熱制冷、動(dòng)線順暢、瓷磚薄貼及水電管線優(yōu)質(zhì)排布為主[10]。新風(fēng)系統(tǒng)可以將自然通風(fēng)引入室內(nèi)空間，使空氣得到有利循環(huán)，保持清新。增加自然采光可以減少燈光的照射時(shí)間，進(jìn)而減少了電力的消耗[11]。智能照明通過可調(diào)光節(jié)能燈具、多功能房間的預(yù)設(shè)場(chǎng)景、時(shí)鐘和人體感應(yīng)、日光采集和響應(yīng)控制、光控制的自動(dòng)窗簾等節(jié)約電量消耗。任務(wù)照明對(duì)精細(xì)工作的區(qū)域（書桌、餐桌等）進(jìn)行光照，以保障有效的燈光控制，進(jìn)而節(jié)約能源。保溫供暖和隔熱制冷通過高性能玻璃（Low-E）提供了良好的熱和光學(xué)性能（如圖 2），以減少冷卻負(fù)荷，降低了對(duì)于人工照明的依賴，從而節(jié)省能源消耗。

簡約的室內(nèi)設(shè)計(jì)風(fēng)格不僅可以降低施工期限，還可以控制預(yù)算，避免過度裝修，導(dǎo)致環(huán)境負(fù)荷加重。然而，對(duì)于建筑廢材、室內(nèi)家具和元素的再利用想必會(huì)成為主流低碳措施。建筑垃圾中的木材、金屬、二氧化鈦石和骨料等回收材料可以廣泛應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)施工上[5]。此外，根據(jù)室內(nèi)空間碳排放量的五項(xiàng)工程，提出以下建議：

5.2.1 固定柜體工程

室內(nèi)空間減碳的重點(diǎn)在于固定柜體工程，這是由于固定柜體工程面積較多。因此，建議選取天然木材、綠色建材、耐久性高的材料，避免甲醛的產(chǎn)生以達(dá)到可持續(xù)環(huán)保的目的。選取耐久性高的材料主要原因在于柜體生命周期取決于柜體本身，一旦柜體損壞，柜門、柜面、五金件等部位就需全部更換，鼓勵(lì)采用開放式柜體，這樣就可以減少柜體柜門的材料用量以實(shí)現(xiàn)減碳。對(duì)于衛(wèi)浴空間的柜體，建議使用防水性材料，以提高柜體使用的耐久性。

5.2.2 分隔墻裝飾工程

針對(duì)分隔墻工程應(yīng)盡量避免格局上全部拆除的施工方式，減少使用隔間或是在原始格局上去做空間上的調(diào)整，可以考慮使用軟分隔等方式進(jìn)行空間格局的界定。在材料選擇上，選取隔音、耐重的建材，如硅酸鈣板、預(yù)鑄陶粒板等，在適當(dāng)?shù)目臻g選用適合的建材，有效地延長材料的耐久性。

5.2.3 墻面裝飾工程

墻面占據(jù)了住宅空間中較多的視覺比例。一般墻面裝飾工程分為：粉刷墻面和裝飾墻面。裝飾墻面雖然看起來會(huì)更加美觀與高檔，但是它會(huì)產(chǎn)生更多的碳排放，建議可以改成裝飾性粉刷。如果一定要做裝飾墻面，建議選用低碳排放的材料（秸稈板材），以達(dá)到降低環(huán)境負(fù)荷的目的。在挑選材質(zhì)時(shí)，針對(duì)不同活動(dòng)的空間選擇合適的材料與工藝，才能兼顧美觀和健康。

5.2.4 地面裝飾工程

地面裝飾工程的主要職責(zé)是為了保護(hù)地面，此部分更加注重耐磨、防滑、耐腐蝕、高硬度與高強(qiáng)度的特點(diǎn)。在住宅空間中，不同功能的空間所需要的功能是有一定差異的，例如，臥室需要暖性材料，建議選用竹地板和可回收的棕櫚纖維板等材料（如圖3）。此外，在施工技藝上，瓷磚薄貼，不僅可以節(jié)省室內(nèi)空間，還可以減少水、水泥、砂子的消耗，達(dá)到節(jié)能減排的目的。此外在木地板下，鋪設(shè)木炭可以幫助吸附分解甲醛。

5.2.5 天花裝飾工程

天花板裝修材料涉及業(yè)主預(yù)算與私人領(lǐng)域空間，建筑法規(guī)并無特別要求。但基于安全性與耐久性，仍建議采用石膏板裝修天花板，同時(shí)維持良好的通風(fēng)環(huán)境，可以提高材料的耐久性及使用年限，延長20 年的生命周期。此外，有研究表明，節(jié)能吊扇可以在夏季將能源消耗減少40%（如圖4），在冬季減少10%，通過房間內(nèi)循環(huán)的空氣來工作，迫使空氣向下流動(dòng)，正向循環(huán)可以產(chǎn)生風(fēng)寒效果，逆向循環(huán)可以使熱空氣循環(huán)而不產(chǎn)生風(fēng)寒效應(yīng)。

5.3 加強(qiáng)從業(yè)人員的職業(yè)素養(yǎng)

國家的創(chuàng)新發(fā)展需要靠人才，民族的振興發(fā)展需要靠人才，行業(yè)企業(yè)的發(fā)展也需要靠人才，人才是可持續(xù)發(fā)展的最重要資源。加強(qiáng)住宅室內(nèi)空間從業(yè)人員的職業(yè)素養(yǎng)是一項(xiàng)迫切且必要的任務(wù)。但培養(yǎng)需要依靠政府、行業(yè)協(xié)會(huì)、企事業(yè)單位及學(xué)校四方協(xié)作，共同搭建針對(duì)減碳理念的繼續(xù)教育的平臺(tái)，讓從業(yè)人員了解學(xué)習(xí)途徑及內(nèi)容，定期參加培訓(xùn)課程。

6 結(jié)論

中國將于2060 年實(shí)現(xiàn)“碳中和”的目標(biāo)，建筑產(chǎn)業(yè)的革新對(duì)減碳是必要的措施，對(duì)于住宅室內(nèi)空間進(jìn)行減碳探討是實(shí)現(xiàn)減碳目標(biāo)的關(guān)鍵。文章首先對(duì)住宅室內(nèi)空間的減碳設(shè)計(jì)現(xiàn)狀、來源與意義進(jìn)行了討論。其次，通過案例分析了國外室內(nèi)空間的減碳措施。最后，從三個(gè)方面提出減碳設(shè)計(jì)策略，即加強(qiáng)住宅室內(nèi)空間減碳規(guī)范的制定與扶持、注重減碳工藝及技術(shù)、加強(qiáng)從業(yè)人員的職業(yè)素養(yǎng)，以期對(duì)未來的減碳發(fā)展具有一定的參考價(jià)值。